AVR单片机课程教学改革探讨

2019-10-20王爱华

科技风 2019年27期

关键词：仿真改革教学

王爱华

摘要：本文分析了目前AVR单片机课程教学的现状，对AVR单片机课程教学改革进行了探讨，提出了在AVR单片机教学中使用Proteus和AVR studio仿真软件的教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的设计能力和创新能力。

关键词：AVR单片机;仿真;教学;改革

AVR单片机已经广泛应用于军事、工业、通讯、仪表、宇航、家电等各个领域，有的高校已经开设了AVR单片机课程。如何培养学生学习AVR单片机的兴趣，提高学生的实践动手能力，探讨AVR单片机实践教学方法的改革很有必要。

1 AVR单片机课程教学的现状

教材不适应教学需求，教材里汇编语言内容多，汇编语言枯燥难理解。教学方法单一，考核评价标准不合理。教师“一厢情愿”，学生被动接受。实验时间短，学生没有自己设计实验内容的时间。

2 AVR单片机课程教学的改革方法

2.1 AVR单片机教学内容的改革

AVR单片机一般作为选修课，我们选用AVR系列中的Atmegal6型单片机，讲解的内容有AVR Studio6集成开发环境的使用方法、单片机的基本结构、通用I/O接口、中断系统、定时/计数器、模数转换器ADC等内容，讲解了与Atmegal6单片机原理匹配的实例程序，实例程序用C语言编写。

2.2 AVR单片机教学方法的改革

教师要引导学生课前预习，教师课堂提问检查预习情况，教师课前制作集声音、动画、图片及视频等多媒体于一体的演示文稿，教师在讲课开始演示和这节理论课知识相关的仿真实验，学生看到、听到这些仿真现象后充满好奇，然后带着好奇心再听课。在课上教师提出问题后，组织课堂讨论，以激发学生主动学习，提高学生表达能力，最后教师总结引导。使用对比法教学，例如单片机控制交通灯的程序，教师写出二个C语言程序，一个用IAP15W4K58S4单片机控制，另一个用Atmegal6单片机控制，对比二个程序中的不同点，使得学生温故而知新。鼓励学生参与各类竞赛，培养学生的团队精神和竞争意识。还可以利用微信、QQ以及翻转课堂教学法等，加强师生互动，培养学生解决问题的能力。

2.3 AVR单片机实验教学的改革

选择Proteus 和AVR studio 6软件组建了AVR单片机虚拟实验系统，Proteus设计不受时间、地点、设备的限制，布置课后作业让学生在自己的电脑上做仿真。在实验室做实验的时间就可以缩短。上课教师和实验室教师一起参与带实验，鼓励能力强的学生修改设计内容，并调试出结果。仿真实验内容丰富，有I/O口、外部中断、定时器/计数器、A/D转换等相关实验。学生在完成这些仿真实验，看到流水灯、数码管显示的数据，听到报警声、门铃声、歌曲等的时候，充满自信心，提高了学生的实践动手能力。开放实验室，学生可以在课外自由上机。

2.4 AVR单片机虚拟实验系统的构建

2.4.1 仿真方法

双击桌面上AVR Studio 6图标，新建工程文件，选择工程文件存放的位置，选择Atmegal6单片机，为当前工程添加新的C语言文件，输入C语言程序，编译文件，生成.hex文件，打开Proteus软件，画出电路原理图，把.hex文件加载到Atmegal6中，按下启动仿真，观看仿真现象。

2.4.2 应用实例

用单片机Atmega16实现100000s以内的计时程序的实例，用ATmega16单片机的PC口连接各数码管的段选引脚，PB口接数码管的位选引脚，实验原理图如下图所示。在6只数码管上完成00000.0～99999.9秒计时。按键具有开始、停止、清零功能，仿真结果如下图所示。部分程序如下：

int main（）

{ DDRB=0xFF;PORTB=0xFF;

DDRC=0xFF;PORTC=0xFF;

DDRD=0x00;PORTD=0xFF;

MCUCR=0x08;GICR=0x80;

TCNT1=65536-F_CPU/8*0.1;

TIMSK=_BV（TOIE1）;sei（）;